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Une prothèse robotisée pilotée par le "membre fantôme"

Une prothèse robotisée pilotée par le

© N. Jarrassé 2018

Un algorithme intelligent capable de détecter les mouvements d'un membre manquant dont la personne a encore la sensation (on parle de "membre fantôme") a été développé par des scientifiques français. Il utilise notamment la mesure des contractions musculaires dans le membre restant . Intégré dans un bras robotisé, cet algorithme permet un contrôle plus instinctif de la prothèse.

Plus de 75% des personnes amputées d'un bras ou d'une jambe ont la sensation de pouvoir agir sur leur membre absent. Cette mobilité fantôme se manifeste par de réelles contractions musculaires dans le membre résiduel. Les scientifiques supposent qu’une fois sectionnés, les nerfs se reconnectent naturellement pour innerver les fibres musculaires restantes. Quoi qu’il en soit, ces contractions musculaires génèrent des signaux électriques qui peuvent être mesurés grâce à des électrodes.

En collaboration avec des médecins, des chercheurs du CNRS, d’Aix-Marseille Université et de Sorbonne Université ont exploité ces signaux électriques pour mettre au point une prothèse de bras robotisée contrôlée à partir de la mobilité du membre fantôme. Les scientifiques ont développé un algorithme d’intelligence artificielle capable de détecter en temps réel les mouvements fantôme à partir des contractions musculaires sur le membre résiduel. Pour récolter les données nécessaires à l’apprentissage de cet algorithme, ils ont placé des électrodes sur la partie supérieure du bras d’une personne amputée en dessous du coude. Ils ont enregistré les signaux électriques associés aux contractions musculaires pendant que la personne réalisait toute une série de mouvements fantômes. Ces données ont ensuite été utilisées pour alimenter l’algorithme afin qu’il apprenne à associer un type de contraction musculaire à un mouvement fantôme pour ensuite contrôler le bras robotisé.

Jusqu’à présent, la difficulté à contrôler les prothèses restait un frein à leur utilisation. Pour les personnes amputées au-dessus du coude, elles devaient apprendre à contracter indépendamment leurs biceps et triceps pour contrôler les différentes parties du bras robotisé. Le prototype intelligent mis au point par les scientifiques français ouvre la voie à des prothèses robotisées avec un contrôle plus instinctif. Ces recherches permettent aussi de porter un nouveau regard constructif sur les sensations dites de membre fantôme, souvent associées jusqu'ici aux seules douleurs physiques et psychiques.

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